2011 Fiscal Year Research-status Report
ドパミンニューロン死におけるＮｒｆ２－ＡＲＥ経路の役割解明と新規活性化物質の探索
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23790083
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
泉 安彦 京都大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (60456837)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | Nrf2-ARE経路 / ヘムオキシゲナーゼ－1 |
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| Research Abstract |
酸化ストレスはパーキンソン病の病態と密接に関わっており、酸化ストレス防御機構であるNrf2-ARE経路の活性化は有望な治療法として期待されている。本研究では、細胞死におけるNrf2-ARE経路の役割を明らかにするとともに、新規Nrf2-ARE経路活性化物質を探索することを目的としている。これまでの検討により、ドパミンニューロンのモデルとしてPC12細胞に傷害を与えるとNrf2-ARE経路が活性化し、その下流で増加するグルタチオン(GSH)は細胞保護的に、ヘムオキシゲナーゼ－1(HO－1)は細胞傷害的に働くことを明らかにした。HO-1はヘムを分解し抗酸化作用のあるビリルビンを増加させる一方、遊離鉄の増加やヘム自体の減少を引き起こす可能性がある。今年度は、ヘムの減少が細胞傷害にどのように寄与するか検討した。細胞内のヘムを減少させると、ヘム蛋白質の一つであるカタラーゼの活性が有意に低下し、細胞死を増強した。一方、細胞内ヘムの補充はカタラーゼ活性を上昇させ、細胞死を抑制した。従って、細胞内ヘムはカタラーゼ活性調節による細胞防御機構に寄与することが明らかとなった。本知見は、Nrf2-ARE経路活性化に引き続くHO-1発現誘導による細胞傷害性の機序の一端になるかもしれない。また、葉タバコのジエチルエーテル抽出物が強力なARE経路活性化作用を有することを見出した。本年度は、シリカゲルカラムクロマトグラフィおよび順相HPLCによりその成分の分離・精製を行った。NMR解析に十分な純度まで精製を繰り返し、1D,2D-NMRにより構造を推定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞死におけるNrf2-ARE経路の役割の解明に関しては順調に達成できた。新規Nrf2-ARE経路活性化物質の探索に関しては、構造決定にまでは至らなかった。この理由として、葉タバコのジエチルエーテル抽出物の水溶性が低く、当初予定していた逆相HPLCに不向きであったことが挙げられる。そのため、条件検討に想定以上の時間を要した。しかし、代替案として、順相HPLCを用いて精製を行っており、現在は解決に向かっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
葉タバコ抽出物からのARE活性化成分の探索には、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(順相)、逆相HPLC(勾配および均一濃度溶離)を経て精製する。精製した成分は、液体クロマトグラフ質量分析計(LC/MS/MS)により純度、分子量および構造情報を得る。NMR解析に十分な純度まで精製を繰り返し、1D,2D-NMRにより構造を推定する。推定構造から化学合成を行い、合成品と抽出物から得られた成分の活性を比較し、構造決定まで行う。同定した葉タバコ由来Nrf2-ARE経路活性化物質が、細胞毒に対して保護作用を示すか検証する。In vitroにおいては詳細な保護作用機序を薬理学的に解析し、さらに、Nrf2-ARE経路活性化機序について分子レベルにおいて明らかにする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究を遂行するのに必要な培養標本の作成、生化学的検討は現有の実験設備で行うことが可能である。研究経費として消耗品類(薬品、培養関係消耗品、実験用動物、ガラス器具)の他、化学構造分析委託費および有機合成委託費を計上する。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Na+/Ca2+ exchanger inhibitors inhibit neurite outgrowth in PC12 cells.2011
Author(s)
Oda, T., Kume, T., Izumi, Y., Ishihara, K., Sugimoto, H., Akaike, A.
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Journal Title
J. Pharmacol. Sci.
Volume: 116
Pages: 128-131
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] HMGB1 inhibitor glycyrrhizin attenuates intracerebral hemorrhage-induced injury in rats.2011
Author(s)
Ohnishi M., Katsuki H., Fukutomi C., Takahashi M.,Motomura M., Fukunaga M., Matsuoka Y., Isohama Y., Izumi Y., Kume T., Inoue A., and Akaike A.
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Journal Title
Neuropharmacology.
Volume: 61
Pages: 975-980
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glutathione biosynthesis via activation of the nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)--antioxidant-response element (ARE) pathway is essential for neuroprotective effects of sulforaphane and 6-(methylsulfinyl) hexyl isothiocyanate.2011
Author(s)
Mizuno, K., Kume, T., Muto, C., Takada-Takatori, Y., Izumi, Y., Sugimoto, H., Akaike, A.
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Journal Title
J Pharmacol Sci.
Volume: 115
Pages: 320-328
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] グリチルリチンによるHMGB1活性阻害を介した脳出血誘発トロンビン毒性の制御2011
Author(s)
大西正俊,香月博志,福富千温,高橋円香, 本村美怜,福永瑞季,松岡康裕,磯濱洋一郎, 泉安彦,久米利明,井上敦子,赤池昭紀
Organizer
第120回日本薬理学会近畿部会
Place of Presentation
ホテルグランビア京都 (京都府)
Year and Date
2011.11.11
